用荧光磁粉检测重要压力容器的表面缺陷

　　1　引言

　　现行有关压力容器的检验规程未规定采用何种磁粉检测压力容器的表面缺陷。荧光磁粉检测方法相对检验速度较慢,费用较高,因此大多选用普通黑色磁粉检测在用压力容器。但近十多年来国内外应用磁粉检测的实践表明,采用普通黑色或白色磁粉检测时,因其灵敏度不高,漏检缺陷很多,在某些情况下甚至检测不出表面裂纹。为保证压力容器的安全,对不同磁粉检测方法对表面裂纹检出率的差异必须予以高度重视,建议对一些重要的压力容器的在用检验采用荧光磁粉检测。下面列举国内外一些应用实例对此加以说明。

　　2　用荧光磁粉检测湿H2S环境的在用压力容器

　　1984年7月23日美国Unocal公司雷蒙特Ⅳ号炼厂乙醇胺H2S吸收塔发生爆炸[1],失效分析证明这起事故是湿H2S环境下压力容器发生开裂所引起的。

　　这次事故引起了国际上极大的重视,开展了大规模的检测和调查工作,例如Exxon公司对其分布在美、加、日三国炼厂中的189台湿H2S环境下的在用压力容器进行了检测,其中58台压力容器有裂纹。表1中列出了裂纹的深度与长度。结果表明在湿H2S含量>50 ppm的压力容器中确实存在许多裂纹,但这种裂纹用一般表面检测方法查不出来,例

　　如深13 mm的裂纹用目测检验、渗透检测、干磁粉检测都未能发现,只有用荧光磁粉才能检测出来。

　　以后美国石油协会(API)又组织一些大石化公司采用荧光磁粉法对湿H2S环境使用的压力容器进行大规模检测,发现压力容器上存在大量的裂纹,其结果见表2

　　3　用荧光磁粉检测LT-50钢制大型乙烯球罐

　　燕山石油化工公司4台容积为1900 m3的乙烯球罐用日本川崎制铁公司供应的LT50-V-40G调质钢板制成,其内径15·4 m,壁厚40 mm,设计压力2·06 MPa,设计温度-31℃,介质为液态乙烯。LT50-V-40G调质钢板的抗拉强度610~740 MPa,屈服强度≥490 MPa。由于在投入使用前即检测出球罐有表面裂纹,因而投用后每隔二年就进行一次内壁表面磁粉检测,并对查出的表面缺陷进行修复。至1986年乙烯球罐使用已达十年。这十年中,每次开罐均不断检测出裂纹。为更可靠地检测出这4台乙烯球罐上的裂纹,通过试验采用了荧光磁粉检测[2]。为对比黑色磁粉与荧光磁粉检测的检出率,先在球罐上做一组对比试验,由同一组检测人员对50 m长的焊缝,按荧光磁粉要求精细打磨表面,先进行黑色磁粉检测,再进行荧光磁粉检测,其结果见表3,荧光磁粉比黑色磁粉的检出率高一倍以上。

　　试验结果表明将荧光磁粉用于乙烯球罐可大大提高球罐的安全性,因此进一步将荧光磁粉检测用于乙烯球罐的开罐检测,其检测结果见表4、5。